3.1 氯气及氯的化合物（图文版知识清单，不可编辑）化学苏教版必修第一册

第一单元氯气及氯的化合物 第一单元氯气及氯的化合物 考点1氯气的发现 1.元素的存在形态 游离态 化合态 元素以单质形式存在的 NaC 元素以化合物形式存在 状态。 O①a 的状态。 单质 化合物 【特别提醒】自然界中的 2。氯元素在自然界中的存在 氯元素全部以化合态存在。 MgCl2 海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以 Nacl 氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。 【特别提醒】海水是巨 3。氯气的发现 大的化学资源宝库。 1774年 舍勒（瑞典化学家） 浓盐酸(HC) 具有强烈刺激性气味 H 黄绿色气体 软锰矿(Mn02) 【特别提醒】反应必须使 Mn02+4HCI浓)△MnCL,+CL,↑+2H,0 用浓盐酸，且需要加热。 氯气有毒，实验需在通风 橱中进行，并进行尾气处 1810年 戴维（英国化学家） 理。 英国化学家戴维仔细研究了这种气体，并将其命名为氯气。 考点2氯气的实验室制法 1.反应原理 MnO2+4HCI(浓)△ MnC2+Cl2↑+2H20 【归纳小结】化学原理：除M0,外，也可以用高锰酸 钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。 如：2KMn0+16HCl==2KCl+2MnC2+5CL2↑+8H20 2.仪器装置 (1)气体发生装置类型：固+液△气体 (2)发生装置所用仪器的名称为分液漏斗、圆底烧瓶 浓盐酸 除杂装置：除去氯气中少量 HCL、水蒸气，可先通入饱和 食盐水除去HC,再通过浓硫酸 除去水。 NaOH溶液 3.收集方法 用向上排空气法，理由是氯气与空气不反应且密度比空气的大，也可用排 饱和食盐水法收集。 【归纳小结】收集验满： ①观察法：集气瓶中充满黄绿色气体； ②湿润的淀粉碘化钾试纸（变蓝）或品红试纸（褪色）。 4.尾气处理 烧杯内盛放的液体是NaOH溶液，其作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 【归纳小结】吸收装置：烧杯中盛NaOH溶液吸收尾气， 反应为：Cl2t2NaOH==NaCl+NaCl0+H20。 5.实验流程： 发生装置 净化装置 收集装置 尾气吸收装置 氯碱工业：氯气的工业制备与性质知识清单 考点3 氯气的工业制法 1。实验探究一模拟工业制备氯气 石墨棒 铁棒 饱和食盐水 氢氧化钠溶液 实验操作 实验现象 实验结论 收集负极产生气体， 试管移近酒精灯以后， 靠近酒精灯点燃 发出“噗”的响声（或 与电源负极相连的铁棒 轻微爆鸣声) 上逸出氢气 用湿润的淀粉碘化钾试 湿润的淀粉碘化钾试 与电源正极相连的石墨 纸靠近正极出气口 纸变蓝 棒上逸出氯气 向负极区溶液滴加酚酞 试剂 溶液颜色变红 左管溶液中有NaOH产生 2。氯碱工业 (1)工业制取氯气的反应原理： 通电 2NaCl+2H202NaOH+C2↑+H2↑ (2) 氯碱工业： 000 以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品 烧碱 NaOH) 的工业，是目前化学工业的重要支柱之一。 考点4氯气的性质及应用 1.氯的原子结构 氯原子容易得到1个电子而形成C 8 e 2.氯气的物理性质 氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的有毒 气体。氯气能溶于水，常温常压下，1体积的水约能溶解2 体积的氯气，氯水呈浅黄绿色。氯气易液化，在加压条件 下，氯气转化为液态，可储存在钢瓶中运输储存。 3.氯气的化学性质 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，在一定条件下能与多种金属和 非金属单质反应，生成氯化物。 (1)与金属单质反应 金属 反应现象 化学方程式 剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量 Na 2Na+Cl2 白烟 点悠2NaCl Fe Fe丝在氯气中燃烧，产生棕色烟 2Fe+3Cl2 燕2FeC Cu丝在氯气中燃烧，产生棕黄色 Cu Cu+Clz 点燃 烟，溶于水后溶液呈蓝绿色 CuCl2 (2)与非金属单质反应 【特别提醒】HCl遇水 氯气与H,反应的方程式为：，+C,点燃2HCL。 蒸气形成盐酸小液滴 产生白雾。 反应现象：H,在CL中能安静地燃烧，发出苍白 H Cl2 色火焰，瓶口有白雾(HC遇水蒸气形成盐酸小 液滴)。工业上利用该反应，用电解饱和食盐水 得到的氯气和氢气制取盐酸。 (3)氯气与水的反应 【实验探究1】氯气在水中的溶解实验 ①实验操作：取一支100mL的针筒抽取80mL的氯气和20mL的水，振荡。 mmmm而 204060801 ②实验现象：活塞向里移动，水溶液颜色逐渐变为浅黄绿色。 ③实验结论：氯气能溶于水， 常温常压下，1体积的水约能溶解2体积的 氯气，氯水呈浅黄绿色。 【实验探究2】氯水的成分探究 实验1：将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中。 干燥的 有色布 有色布条不褪色 湿润的有 有色布条褪色 条 干燥氯气不具有漂白性 色布条 氯水具有漂白性 燥 干燥氯气 氯气 实验2：分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸， 滴在pH试纸上。 新制氯水滴在H试纸上：试纸先变红后变为白色新制氯水呈酸性，有漂白性 稀盐酸滴在pH试纸上：试纸变红色 稀盐酸无漂白性 实验3：在洁净的试管中加入1L性质氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶 液和稀硝酸。 实验现象：有白色沉淀生成，且白色沉淀不溶解。 实验结论：氯水中含有C-。 反应方程式为：Cl2+H,O=HCI+HCIO。 【归纳小结：氯水性质的多样性】 所加试剂 参与反应微粒 实验现象 原理 AgNO3溶液 c 白色沉淀 HCI+AgNO3=AgCl+HNO3 △Na2C03固体 H+ 有气泡产生 2HCl+Na2CO=2NaCl+CO2+H2O 管有色布条 HCIO 布条褪色 HClO的强氧化性漂白 FeCl2溶液 Cl2 浅绿色变棕黄色 2FeCl2 Cl2 2FeCla 石蕊溶液 H+、HClO 先变红后褪色 酸性遇石蕊变红，漂白性使石蕊褪色 【次氯酸HCIO的性质】 1.弱酸性：酸性弱于碳酸(H2C03)。 2.强氧化性：可漂白、杀菌消毒。【特别提醒】HC0的强氧化性是其漂白和杀菌消毒的原因。 3.不稳定性：2HC10光照2HCl+0,个，久置氯水最终变为稀盐酸。 【特别提醒】反应条件是光照。久置氯水中的CO分解，导致漂白性减弱甚至消失，酸性增强，最终变为稀盐酸。 111 4.氯气与碱的反应 (1)与氢氧化钠溶液反应 制取漂白剂 Cl2 NaCIo Cl,2NaOH ==NaCl NaClo+H2O NaOH ②漂白剂的有效成分是次氯酸钠(NaClo)。 漂白剂 (Bleach) (2)与石灰乳反应—制取漂白粉 Ca(OH)2 Cl2 2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2 Ca(ClO)2+2H2O ②漂白粉的主要成分是CaC2、Ca(ClO)2,有 漂白粉 Ca(Clo)2 效成分是Ca(Clo)2,漂粉精的主要成分是 CaCl2 Ca(ClO)2 岂特别提醒 ③漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理， 工业上制取漂白粉用石灰 漂白粉中的次氯酸钙与酸（如盐酸或碳酸等） 乳而不是石灰水，是为了 反应生成具有漂白性的次氯酸。 提高Ca(Clo)2的含量。 次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为 Ca(ClO)2+CO2+H2O=Caco3+2HCIO HCIO 5.含氯消毒剂的合理使用 (1)漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。 (2)含氯漂白剂与洁厕剂（含有盐酸）不能混合 使用，因为两者混合会反应生成氯气。 危险 DANGER 漂白剂 (3)新型灭菌消毒剂一二氧化氯： 二氧化氯(CO2)是一种有刺激性气味的黄绿色气体， 在水中的杀菌、消毒能力比氯气强，效果更持久，受 Cl 水体的pH变化影响小，且使用起来非常方便、安全。co, 27 考点5次氯酸(HCIO)】 的性质及应用 1. 弱酸性 pH ● HClO是一种比H,C03还弱的弱酸。 HCIO(aq)<H2CO3(aq) ●HClO与NaOH反应：HClO+NaOH=NaClo+H,O ●Hcl0与Ca(OH),反应：2HCl0+Ca(OH)2=Ca(ClO)2+2H20 2.强氧化性 HCO具有强氧化性，其氧化性比C强， 能使染料等有机色素褪色，还能杀菌消 【特别提醒】次氯酸的漂白原 毒。 理、特点及应用范围 (1)原理：将有色有机物质氧化 HCIO 为稳定的无色物质。 (2)特点：被HClO漂白后的物 质，久置后不再恢复原色，即 HClO的漂白具有不可逆性。 漂白作用 杀菌消毒 (3)应用范围：几乎所有有色有 机物质遇HClO都会褪色。 3。不稳定性 次氯酸不稳定，在受热或光照条件下易分解放出0，化学方程式为： 2HCIO 光照或△ 2HCl+O,1 HCIO 光照分解 ·久置氯水的成分是稀盐酸。 考点6氧化还原反应 1.氧化还原反应 ® (1)概念：有电子转移的反应叫作氧化还原反应；没有电子转移的 化学反应称为非氧化还原反应。 母 (2)特征：反应中物质所含元素化合价发生改变。 你(3)本质：氧化还原的本质是有电子的转移。 2。氧化还原反应概念间的关系 在氧化还原反应中，失去电子的物质是还原剂，被氧化，发生氧 化反应，表现还原性，得到电子的物质是氧化剂，被还原，发生 还原反应，表现氧化性。 3。氧化还原反应中的守恒 (1)原子守恒：反应前后各元素的种类和原子的个数不变。 ④中(2)电子守恒：氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。 4.氧化还原反应的分析方法一双线桥法 (1)基本步骤： ①标变价：正确标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系。 ②连线桥：用带箭头的线由反应物指向生成物，且对准同种元素。 ③标得失：标出“失去”或“得到”电子的总数，且得失电子总数相等。 (2)实例分析 得到2e,被还原 【特别提示】用单线桥法分析氧化还原反应 +2 0 △ 0 +1 (1)确定变化化合价，计算价态的变化；桥上标明 CuO H2 →Cu+H2O 电子数，箭头从失电子指向得电子。 (2)注意事项： 失去2×1e,被氧化 该表示法能体现出氧化还原反应的实质及过程， ①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况； 同时清楚地表示出了得失电子的情况，上述反应 ②不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目； 中Cu0中Cu元素得电子为“1X2e”,前-个“1” ③箭头标明电子转移的方向； ④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。 表示有1个Cu2*得电子，后一个“2e”,表示 (3)单线桥法与双线桥法的区别： -个Cu2+得2个电子，共得4个电子。 单线桥法 双线桥法 (3)注意事项： ①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素； 箭头方向 在反应物中由失电子的由反应物中变价元素指 元素指向得电子的元素 向生成物中同一元素 ②必须注明“得”“失”； 标识 只标转移电子的数目 要标出“得到”或“失 去”及电子数目 ③氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。 考点7氧化剂和还原剂 1.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系 核心元素化合价 实例 性质 最高价 KMnO,FeCl,、浓HNO, e 浓H,S0。 只有氧化性 +4 中间价 Na250g、502H,0, 既有氧化性 又有还原性 e 最低价 F、Na、Kd 只有还原性 2.氧化性与还原性 氧化性：物质得到电 还原性：物质失去电子 子的性质，氧化剂具有 的性质，还原剂具有 氧化性。物质越易得 还原性。物质越易失电 电子氧化性越强。 子还原性越强。 3。氧化性、j 还原性强弱比较的方法 (1)根据元素的活动性顺序比较 金属还原性：Fe>Cu。 在反应中Fe是还原剂，Cu Fe CuSOa FeSO4 Cu 是还原产物。 (2) 根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂>氧化产物 氧化性 还原性 还原性：还原剂>还原产物 02 H Na 常见的氧化剂与还原剂 知识清单一。 【归纳小结】常见的氧化剂 归纳小结】常见的还原剂 (1)常见的氧化剂 (2)常见的还原剂 活泼的非金属单质： 活泼或较活泼的金属：K、 02C2Br2等； 02 Ca、Na、Al、Mg、Zn等；y 含高价金属阳离子的化合物： 含低价金属阳离子的化合物： FeCl3、CuCl等； FeCl2等； 含某些较高化合价元素的化合物： 某些非金属单质：C、H等； 浓H2SO4、HNO3 含有较低化合价元素的化合物： KMn04Mn02等。 HCL、H,S、KI等。 【特别提醒】 【特别提醒】 氧化剂在反应中化合价 H2S 还原剂在反应中化合价 降低，发生还原反应。 升高，发生氧化反应。 (3)具有中间价态的物质 在可变化合价元素的化合物中，具有中间价态的物质既可作氧化剂，又可作还原剂。 如：Cl2、S、S02、H2S03等。 C 氧化剂 还原剂 Cl2S、S02H2S03 4. 氧化还原反应的应用 (1)预测物质的氧化性、还原性 高价态 → 氧化性 处于高价态的物质一般具有氧化性，处于低价态的 物质一般具有还原性，处于中间价态的物质可能既有氧 低价态 还原性 化性又有还原性。 中间价态 氧化性/还原性 (2)分析、解决生产、生活中的实际问题 在自然界中，氧化还原反应大量存在。例 如，燃料的燃烧与利用、金属的冶炼、食品的 加工与保存、环境污染的监测与治理以及许多 生物化学过程都涉及氧化还原反应。 燃料冶炼食品保存环境污染DNA